造成鋼樁海水飛濺帶的腐蝕,可以說是由于鹽分多潤濕時間長,這基本上與大氣腐蝕類似。合金元素的效果即使和耐候鋼的場合多少有些不同,借助于合金元素銹層的保護性也要比碳素鋼好得多,因而作為耐蝕鋼在實用上的意義沒有任何疑問。


 海(hai)水飛(fei)濺帶(dai)的(de)(de)(de)腐蝕試(shi)(shi)驗,如果(guo)使用大(da)尺寸鋼(gang)(gang)(gang)樁或者模擬鋼(gang)(gang)(gang)樁的(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗材,實施比(bi)較困難。雖然也(ye)有(you)在碼頭或浮標等上安(an)裝小(xiao)型(xing)試(shi)(shi)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)方(fang)法,可是(shi)在同(tong)樣條件下能夠安(an)裝的(de)(de)(de)試(shi)(shi)片(pian)(pian)數(shu)受到限(xian)制。因此(ci),在海(hai)水飛(fei)濺帶(dai)直接獲得合金元素(su)效(xiao)果(guo)的(de)(de)(de)數(shu)據不多(duo)。輔(fu)助(zhu)的(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗方(fang)法之(zhi)一就是(shi)在離海(hai)岸很近(jin)的(de)(de)(de)地方(fang)進行大(da)氣(qi)暴曬試(shi)(shi)驗。U.S.Steel公司在開發(fa)USS MARINER 鋼(gang)(gang)(gang)時,我想就是(shi)通過在Kure Beach 23.84 m(80ft-lot)的(de)(de)(de)小(xiao)型(xing)試(shi)(shi)片(pian)(pian)大(da)氣(qi)暴曬試(shi)(shi)驗大(da)致固定化學(xue)成分(fen)系之(zhi)后(hou),在海(hai)洋中試(shi)(shi)驗長尺材進行確認的(de)(de)(de)。


 前者能夠試(shi)(shi)(shi)驗(yan)多數的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)材(cai)(cai),可(ke)以(yi)系統地(di)獲得合金元素的(de)(de)效果,但是(shi)腐蝕環(huan)境和海水(shui)飛濺(jian)帶不完全(quan)一(yi)樣(yang);而后(hou)者在(zai)環(huan)境條件(jian)上沒(mei)有問題,可(ke)是(shi)無論在(zai)經濟上、場(chang)所上,試(shi)(shi)(shi)驗(yan)材(cai)(cai)的(de)(de)數量或種類都受(shou)到限制(zhi),只能成為驗(yan)證的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)。


 耐(nai)(nai)蝕(shi)鋼海水飛(fei)(fei)(fei)濺帶(dai)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性在(zai)日(ri)本也進行(xing)了各種研究。例(li)如,高(gao)村(cun)等在(zai)碼(ma)頭的(de)不同高(gao)度的(de)位(wei)置上(shang)設置了水平支持架,研究了大氣(qi)、上(shang)部飛(fei)(fei)(fei)濺帶(dai)、下部飛(fei)(fei)(fei)濺帶(dai)、潮差帶(dai)時鋼中(zhong)合(he)金元(yuan)素(su)的(de)效(xiao)果。結果證明,下部飛(fei)(fei)(fei)濺帶(dai)和潮差帶(dai)時鋼中(zhong)合(he)金元(yuan)素(su)的(de)效(xiao)果類似,錳(meng)和磷有效(xiao),Cu、Si、Cr稍微有害(hai),但是,鋼中(zhong)合(he)金元(yuan)素(su)對下部飛(fei)(fei)(fei)濺帶(dai)的(de)影響(xiang)大。


 關于這(zhe)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)飛(fei)濺帶(dai)(dai)和(he)潮(chao)差(cha)帶(dai)(dai)的(de)(de)(de)(de)小(xiao)型試(shi)(shi)(shi)驗(yan)材(cai)腐蝕(shi)(shi)行(xing)為的(de)(de)(de)(de)類似性,在歷史上(shang)已經發現過。如前所述(3.1.1節),Humble(1949年(nian))發表了長(chang)(chang)尺(chi)(chi)材(cai)的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)大小(xiao)由于高度不同(tong)(tong)有很大差(cha)異,海(hai)水飛(fei)濺帶(dai)(dai)最大,潮(chao)差(cha)帶(dai)(dai)最小(xiao),然而(er)(er)同(tong)(tong)時把小(xiao)型試(shi)(shi)(shi)驗(yan)材(cai)放(fang)(fang)置在各部位進行(xing)試(shi)(shi)(shi)驗(yan),把這(zhe)些試(shi)(shi)(shi)片用導線(xian)(xian)連(lian)接(jie)起來時和(he)長(chang)(chang)尺(chi)(chi)材(cai)有同(tong)(tong)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)分布。相反絕緣(yuan)后分別(bie)獨立放(fang)(fang)置時,潮(chao)差(cha)帶(dai)(dai)的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)和(he)飛(fei)濺帶(dai)(dai)的(de)(de)(de)(de)同(tong)(tong)樣(yang)(yang),而(er)(er)且非常(chang)大。其理(li)由是長(chang)(chang)尺(chi)(chi)材(cai)的(de)(de)(de)(de)潮(chao)差(cha)帶(dai)(dai)或者用導線(xian)(xian)和(he)全(quan)(quan)浸(jin)帶(dai)(dai)連(lian)接(jie)起來的(de)(de)(de)(de)潮(chao)差(cha)帶(dai)(dai)的(de)(de)(de)(de)小(xiao)型試(shi)(shi)(shi)片,通過海(hai)水全(quan)(quan)浸(jin)帶(dai)(dai)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)產生了電(dian)池防蝕(shi)(shi)作(zuo)用。Larrabee和(he)La Quel 用長(chang)(chang)尺(chi)(chi)材(cai)或小(xiao)型試(shi)(shi)(shi)驗(yan)材(cai)也獲(huo)得了同(tong)(tong)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)結果(guo)。但是,與Humble不同(tong)(tong),他們(men)沒有確認在全(quan)(quan)浸(jin)帶(dai)(dai)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)促進效果(guo)。


 根據上述獨立的(de)小型試(shi)驗(yan)材在飛濺帶(dai)和潮差帶(dai)的(de)腐蝕大小的(de)類似(si)性(xing)、環境(jing)的(de)類似(si)性(xing)來考慮,高村等所發現的(de)在這(zhe)兩個部位的(de)合金元素效果類似(si)是(shi)可以充分(fen)理解的(de)。


 已經敘述過添加(jia) Cu-Ni-P、Cu-Cr-P、Cu-Cr、Cu-Cr-Al等對提(ti)高鋼在飛濺帶(dai)處的(de)耐蝕性是有效的(de)。有關(guan)各類耐海水鋼正在實(shi)用(yong)化以及(ji)Ni、Cr不利作用(yong)的(de)數據,在這里不再(zai)重復(fu)。另外,有人認為(wei)添加(jia)W、Mo、Ti等也有效果。關(guan)于它們(men)的(de)作用(yong)機理也有令人感興趣的(de)觀點(dian)。


 首先,高村等給出了銹中磁鐵礦的微細化與耐蝕性關系的數據,在用來進行干濕交替試驗的人工海水中,如果加入10-2M/L的CrO2-4、PO3-4或者Mo2-4時,發現在碳素鋼上生成的銹中磁鐵礦微細化,腐蝕也隨著微細化的進行定量地減少。接著,岡田等在模擬海水飛濺帶的實驗室試驗中發現,在生成的低合金鋼銹層中W和Mo分別以WO2-4、MoO2-4形式存在,因而認為它們作為FeWO4等不溶性鹽進行沉淀,抑制了陽極反應。


 在(zai)教科書中(zhong)(zhong)已有(you)(you)(you)說(shuo)明(ming):在(zai)連續(xu)的(de)(de)(de)(de)裸(luo)露鋼樁上形成(cheng)了把(ba)潮(chao)差(cha)(cha)帶(dai)作(zuo)(zuo)為(wei)陰極(ji)(ji)(ji),把(ba)海(hai)(hai)(hai)面(mian)稍微向下(xia)的(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)作(zuo)(zuo)為(wei)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)通氣(qi)差(cha)(cha)電池,造(zao)成(cheng)在(zai)潮(chao)差(cha)(cha)帶(dai)抑制腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),在(zai)全浸帶(dai)促進腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。因為(wei)單獨存在(zai)的(de)(de)(de)(de)小型試片(pian)不(bu)(bu)發生(sheng)這(zhe)(zhe)種(zhong)情況,所以產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)與飛(fei)濺帶(dai)相同。雖(sui)然(ran)作(zuo)(zuo)為(wei)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)傾向來說(shuo)這(zhe)(zhe)種(zhong)解(jie)釋沒(mei)有(you)(you)(you)錯誤,對(dui)本(ben)節(jie)內容沒(mei)有(you)(you)(you)任何妨礙,可是(shi)(shi)因為(wei)擔心對(dui)通氣(qi)差(cha)(cha)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)說(shuo)明(ming)有(you)(you)(you)問題,所以想(xiang)預先敘(xu)述對(dui)該問題的(de)(de)(de)(de)疑(yi)問。問題是(shi)(shi)為(wei)什么(me)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)被限定(ding)在(zai)從海(hai)(hai)(hai)面(mian)稍微向下(xia)的(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)?因為(wei)海(hai)(hai)(hai)水的(de)(de)(de)(de)電導率高,所以陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電流應(ying)該擴展(zhan)到鋼樁的(de)(de)(de)(de)全浸帶(dai)。上述作(zuo)(zuo)為(wei)通氣(qi)差(cha)(cha)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)學說(shuo)顯然(ran)是(shi)(shi)根據(ju)Evens等作(zuo)(zuo)為(wei)通氣(qi)差(cha)(cha)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)例子,于1930年所進行的(de)(de)(de)(de)燒杯(bei)試驗中(zhong)(zhong)與水面(mian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)相同的(de)(de)(de)(de)考慮方法。然(ran)而Evans等的(de)(de)(de)(de)實驗中(zhong)(zhong)試片(pian)小,從水面(mian)稍微同下(xia)的(de)(de)(de)(de)部(bu)位(wei)以下(xia)的(de)(de)(de)(de)金屬表面(mian)面(mian)積很小,試片(pian)全體已經(jing)成(cheng)為(wei)陽(yang)極(ji)(ji)(ji),沒(mei)有(you)(you)(you)局部(bu)集中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)理由。再者,Exvans等的(de)(de)(de)(de)燒杯(bei)實驗中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)陰極(ji)(ji)(ji)是(shi)(shi)完全不(bu)(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)區(qu)域(yu),作(zuo)(zuo)為(wei)電極(ji)(ji)(ji)起作(zuo)(zuo)用雖(sui)然(ran)不(bu)(bu)是(shi)(shi)不(bu)(bu)可理解(jie)的(de)(de)(de)(de),可是(shi)(shi)具有(you)(you)(you)銹層的(de)(de)(de)(de)潮(chao)差(cha)(cha)帶(dai)也能有(you)(you)(you)同樣(yang)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用嗎?因為(wei)銹的(de)(de)(de)(de)還原是(shi)(shi)非常容易(yi)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)。